RODZAJE I OGÓLNE WŁASNOŚCI KRUSZYWA

Pod względem pochodzenia rozróżnia się:

1) kruszywa naturalne — piaski i żwiry rzeczne lub kopalne,

2) kruszywa tłuczone j—< miał, grysy i tłuczeń ze skał kamiennych, bądź z materiałów sztucznych.

W zależności od uziarnienia przyjęto (PN/B-352) na­

stępujący podział kruszywa (patrz tablica 3 i 4).

W zastosowaniu do betonu rozróżnia się kruszywa drob­

ne (piasek i miał) stanowiące z cementem ijwodą zaprawę

— spoiwo betonu i kruszywo grube (żwir, grys i tłuczeń) stanowiące osnowę — szkielet betonu.

Piaskiem lub miałem nazywamy kruszywo przechodzące przez sito tkane o otworach (kwadratowych) 2 X 8 mm.

Normy niemieckie zaliczają do piasku ziarna do 7 mm.

Piaski polskie n a ogól są drobnoziarniste. Jeden z lep­

szych piasków jakim je st piasek wiślany w W arszawie posiada od 0,5 do 5% n a wagę ziam nie przechodzących przez sito 2 X 2 mm. Pominąwszy wszelkie inne wpływy należy pamiętać, że im piasek je st drobniejszy, tym po­

trzebuje większej ilości cementu dla osiągnięcia danej wy­

trzymałości zaprawy.

Można przyjąć, że d . o b t y m p o d w z g 1 ę d e m u z i a r n i e n i a będzie piasek, który przechodzi przez sito tkane o otworach 0,5 'X 0,5 mm w ilościach od 30 do 70%, przez sito 1 X 3L mm — 50 do 90%, wreszcie przez sito 2 X 2 mm |— 100%. Piasek natu raln y posiada ziarna o krawędziach zaokrąglonych, zaś miał otrzymywany przez kruszenie twardych kamieni posiada krawędzie ostre. Do zapraw je st bardziej pożądany piasek n a tu ra ln y ; do be­

tonu piasek i miał używane są z jednakowym wynikiem.

Z a w a r t o ś ć p r ó ż n i w p i a s k u otrzy­

mujemy w następujący sposób: stosunek ciężaru objęto­

ściowego danego m ateriału do jego ciężaru właściwego daje absolutną objętość m ateriału, różnica zaś między objętością zwykłą, a absolutną daje zawartość próżni. Je ­ żeli np. 1 litr suchego piasku waży 1,65 kg, a ciężar

wła-Własności kruszyw a

105

ściwy wynosi — 2,66 (określony w kolbie Le Chatelier‘a metodą podaną w normach dla cementu), to

je st absolutną objętością m ateriału w litrze piasku, zaś 1 — 0,62 'f= 0,38, tj. 38%

jest objętością próżni w litrze piasku.

Miał o tym samym uziam ieniu co piasek posiada więcej próżni. Piasek wilgotny zajm uje większą objętość od pia­

sku suchego. Stwierdzono np., że 1 l itr piasku suchego wa­

ży 1,64 kg, podczas gdy 1 litr tego samego piasku przy najczęściej spotykanym 3% zawilgoceniu waży 1,39 kg, przy czym z jednego litra tego piasku otrzymuje się po wysuszeniu 0,8 litra. Piasek nasycony wodą powraca do objętości piasku suchego, albo naw et układa się ściślej.

Żwirem, grysem łub tłuczniem nazywamy kruszywo o ziarnach większych, nieprzechodzących przez sito o otwo­

rach 2 X 2 mm. Z iarna winny mieć kształt zbliżony do kuli lub sześcianu. Niepożądane są ziarna ostrokrawędzio- we, gdyż powodują one dużą ilość próżni, oraz ziarna pła­

skie, zwłaszcza dla betonów drogowych (ścieralnych i n a­

rażonych na uderzenia). Powierzchnia ziarn w inna być szorstka, aby zapewnić przyczepność do nich zapraw y ce­

mentowej.

Pod względem g r a n i l c z n e j w i e l k o ś c i z i a r n , kruszywo do robót żelbetowych powinno prze­

chodzić w całości przez sito o otworach okrągłych o śred­

nicy 40 mm; do robót betonowych masywnych — o śred­

nicy 80 mm. Większe kamienie mogą być również umie­

szczone w dużych masywach betonowych, wszakże nie przez mieszanie ich z betonem, lecz przez planowe układa­

c i e ich w świeżych w arstw ach betonu w m iarę nanosze­

n ia go. Przy nawierzchniach betonowych do betonu w ar­

stwy górnej (ścieralnej) stosuje się grysy o wymiarach nie przekraczających 25 mm, zaś do betonu w arstw y dol­

nej (nośnej) stosuje się żwir lub tłuczeń o wym iarach do 40 mm.

G a t u n k i s k a ł , z których wykonane {jest kru ­ szywo powinny być trw ałe, odporne n a działanie czynni­

ków atmosferycznych i spełniać następujące w arunki;

W g przepisów do betonu

Wytrzyma­

łość na ści­

skanie w kg/cm2 (powyżej)

Nasiąkli- wość

W % wag (poniżej)

ścieralność na tarczy

Bohmego w cm.

(poniżej) Żelbet i zwykły

beton 500 10 ^—

Górna warstwa nawierzchni be­

tonowej 1600 0,5 0,20

Dolna w arstw a nawierzchni be­

tonowej 1200 2,5 —

Grysy kamienne sporządzane są przeważnie ze skał twardych, jednorodnych o budowie drobnoziarnistej ja k : bazalt, diabaz, g ran it drobnoziarnisty, porfir, piaskowiec kwarcytowy itp. Tłuczeń jako mniej szlachetny je s t spo­

rządzany również ze skał średnio i gruboziarnistych, oraz najczęściej z otoczaków i kamieni polnych różnego gatun­

ku.

Używanie kruszywa z kamienia sztucznego (jak żużel, klinkier itp.) jest dopuszczalne o ile spełnia ono własności wymagane od kruszywa naturalnego.

Zestawienie ciężarów objętościowych kruszywa.

Rodzaj kruszywa Ciężar objętościowy su­

chego luźno nasypanego kruszywa

Piasek wiślnay 1,6 —1,7

Żwir wiślany 1,7 —1,8

Grys granitowy 1,35-1,45

Grys bazaltowy i

diaba-zowy 1,5 —1,6

Tłuczeń z kamieni polnych ± 1 ,5

K ruszyw a specjalne

107

Kruszywa specjalne różnych odmian stosowane są bądź do podrzędniejszych robót betonowych (I), bądź do beto­

nów lekkich i porowatych (II), bądź wreszcie do betonów narażonych n a ścieranie (III).

Wymienić tu można:

I a) Tłuczeń ceglany otrzymany przez rozbicie nowych lub starych cegieł, staran n ie przed tym oczyszczo­

nych z zaprawy. Posiada znaczenie zupełnie dru­

gorzędne. Stosowany je st często do betonu wypeł­

niającego lub do betonu pod podłogi układane bez­

pośrednio na gruncie itp. Podobnie stosuje się nie­

kiedy stary beton odpowiednio rozdrobniony i od- siany.

I b) żu żel wielkopiecowy zw ykły (łamany) znajduje się w pobliżu zakładów metalurgicznych w dużych zwałach, je st to m ateriał dość ciężki i przeważ­

nie niejednorodny. Gdy odpowiada swymi własno­

ściami tłuczniowi kamiennemu i je st wolny od siarki lub posiada znikomą jej ilość (poniżej 1 %) może być użyty zam iast tłucznia do betonu konstrukcyjnego.

II a) Żużel węglowy z palenisk parawozów i kotłowni, używany po usunięciu popiołu do betonowania ścian małych domów mieszkalnych. Przed użyciem należy rozłożyć go n a kilka dni cienką w arstw ą na ziemi i zlewać wodą wapienną (wapno gaszone rozmieszane w wodzie) dla wyługowania siarki.

II b) żu żel wielkopiecowy granulowany otrzymuje się przez szybkie ochłodzenie przy pomocy prądu wody żużla roztopionego, wyciekającego z wielkiego pie­

ca. W tych w arunkach żużel rozpada się i otrzy­

m uje się drobne kruszywo składające się z lekkich porowatych cząstek. Beton z tego kruszywa posiada znacznie mniejszą wytrzymałość niż beton zwykły, jednak dzięki niskiej przewodności ciepła znajduje duże zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym, oraz jako m ateriał zastępczy w budownictwie szkieletowym.

II c) Termobet >— sztuczny grysik otrzymywany z żużla wielkopiecowego w ten sposób, że wypływający z z wielkiego pieca gorący żużel natryskuje się w odpowiedni sposób ściśle ustaloną ilością wody.

Pow stająca p a ra powoduje zamianę żużla w po­

row ate nieregularne bryły o średnicy około 30 cm,

które się rozkrusza i sortuje n a frak cje 0/3, 3/12 i 13/15 mm. Ciężar objętościowy termobetu waha się w granicach od 0,3 do 0,6, porowatość fct 80%.

Przypomina on swymi własnościami pumeks — porowaty kamień wulkaniczny w ystępujący np. w Nadrenii. Produkują go na zasadzie specjalnego patentu w Nowym Bytomiu na Śląsku.

III a) Adamas lub Bezet je st to drobny grysik otrzyma­

ny przez zmieszanie potłuczonych okruchów kilku twardych m ateriałów specjalnie odpornych n a ścieranie ja k : topiony bazalt, porcelana, kw arcyt itp. Znajduje zastosowanie do zewnętrznej w ar­

stwy betonowych stopni schodowych i płytek pod­

łogowych, oraz szykan przy budowie betonowych przegród wodnych.

Istnieje jeszcze kilka innych patentowanych grysików z twardych materiałów i 'dodatków do kapraw y cementowej w postaci bardzo tw ardych ziarn (opiłki stalowe, karbo- rundum) pod nazwą „Stalobeton", „Duromit", „Diamento- beton".